GPS参考站网络的电离层延迟建模技术

针对当前4种主要的网络RTK模型，研究用户流动站位置电离层延迟误差建模技术，建立了基于距离相关误差相关特性的电离层延迟误差改正数计算的统一形式，在此基础上对4种电离层延迟建模方法的特性及改正精度进行了分析．基于四川GPS连续运行参考站网络（GPSNOS）以及南加州集成GPS观测网络实测数据的分析表明，改正模型的精度和可靠性等指标受多种因素影响，存在明显差异；线性内插改正模型和线性组合模型用于200km以下的中距离参考站网络，实现了优于2～5cm的流动用户位置电离层延迟误差改正精度，证明是较优的电离层改正模型．上述模型用于虚拟参考站技术中，实现对包括电离层延迟误差在内的分类建模系统误差和精确改正，可有效提高中长距离网络RTK的定位精度．     

GPS在公路设计中的应用

GPS定位的基本方法和技术特点
　　GPS的定位方法和分类
　　GPS依据空间被动式的测量原理，把用户接受系统安置在监测站，用各种方法接受卫星传回的信号讯息，解得测站的三维坐标。     

基于长间隔大规模数据的地图匹配算法研究

随着GPS定位技术应用的日益推广,GPS技术被大量应用于公交车辆及出租车辆的定位与预测.公共交通调度中心的数据量和处理负荷将变得非常巨大,而且租用电信无线网络的费用也很高.如何使用尽可能少的数据得到比较好的定位信息和节约计算资源就成为我们面对的一个重要课题.针对杭州交通调度中心的出租车和公交车的大间隔定位信息,本文提出了一种将基于权值,道路拓扑和最优路径选择相结合的综合地图匹配算法,并应用于实际,取得了很好的效果.     

基于卡尔曼滤波的车辆动态导航定位滤波算法

提出一种GPS动态定位系统模型,即是将GPS的误差等效为马尔柯夫过程,基于标准的卡尔曼滤波算法建立了一种利用GPS对车辆进行动态导航定位的滤波模型及自适应卡尔曼滤波算法.在实际研究过程中将其应用于车辆的导航定位系统,获得了显著的效果.结果验证了自适应卡尔曼滤波方法的可行性.     

基于GPS与图像融合的智能车辆高精度定位算法

车辆自定位是实现智能车辆环境感知的核心问题之一.全球定位系统(Global Positioning System,GPS)定位误差通常在10 m左右,不能满足智能车辆的定位需求;惯性导航系统成本较高,不适于智能车辆的推广.本文在视觉地图基础上,提出一种基于GPS与图像融合的智能车辆定位算法.该算法以计算当前位置距离视觉地图中最近一个数据采集点的位姿为目标,首先运用GPS信息进行初定位,在视觉地图中选取若干采集点作为初步候选,其次运用Oriented FAST and Rotated BRIEF(ORB)全局特征进行特征匹配,得到一个候选定位结果,最后通过待检测图像中的局部特征点与候选定位结果中的三维局部特征点建立透视n点模型(Perspective-n-Point,Pn P),得到车辆当前的位姿,并以此对候选定位结果进行修正,得到最终定位结果.实验在长为5 km的路段中进行,并在不同天气及不同智能车辆平台测试.经验证,平均定位精度为11.6 cm,最大定位误差为37 cm,同时对不同天气具有较强鲁棒性.该算法满足了智能车定位需求,且大幅降低了高精度定位成本.     

西安地铁某区间隧道设计计算方法比较

通过运用解析法、一维、二维、三维数值模型对西安地铁某区间段盾构管片结构进行了位移、内力计算,旨在研究不同计算方法对同一问题结果的影响规律.其中,以日本惯用法为理论基础对该区间管片进行解析法求解;并用ANSYS有限元软件对管片进行了三种不同形式的数值模拟.通过比较发现,四种方法对管片的位移和内力计算结果云图显示趋势基本一致.ANSYS三维模型的位移沉降值最大;二维模型的内力计算结果最大.因此,在控制沉降分析中应以三维模型计算结果为主,在配筋计算等设计环节应以二维模型计算结果为主.最后本文总结了各种算法的适用范围,得出的相关结论对盾构隧道设计给与了一定的指导意见.     

行车荷载作用下路面结构动位移响应分析

为研究行车荷载作用下路面结构动位移响应规律,基于弹性层状体系理论建立路面结构有限元模型,将车辆随机动荷载作用在有限元模型上,通过改变路面结构层厚度与模量,研究了路面结构测试区竖向动位移变化规律,建立了测试区动位移峰值与路面结构层参数的数学模型,进一步揭示了路面结构动态响应问题. 计算结果表明:路面结构测试区动位移峰值随土基模量的增大而减少;土基模量对测试区动位移峰值影响最为敏感,两者的数学模型近似呈对数关系,测试区动位移峰与面层厚度和基层厚度近似呈线性关系,与底基层厚度近似呈对数关系;不同的面层模量、基层模量和底基层模量对应的测试区动位移曲线几乎重合,因此不是影响测试区动位移的主要影响因素. 研究结果为路面承载力检测提供了依据.      

GPS/CP车辆定位与交叉口冲突检测

针对车辆行驶在城市道路中时GPS定位性能受限的问题,提出了一种基于车路协同定位(CP)与高度约束模型的紧耦合定位方法.基于短程通信协议(DSRC)实现交叉口车路共享车辆状态信息,提出了一种车车(V2V)/车路(V2I)信息协同交互的交叉口车辆冲突检测方法.为了验证GPS/CP车辆定位与交叉口车辆冲突检测方法的效能,搭建了基于场景的仿真环境,进行组合定位仿真验证与多场景交叉口冲突检测仿真验证.仿真结果表明:在可见卫星数量下降的情况下车辆定位误差保持在3m以内;在交叉口车辆为20 veh,且无定位误差的情况下,车辆冲突数和冲突率减少,车辆通过数略有下降;要实现交叉口冲突检测,车辆定位误差应小于6 m.综合利用GPS/CP车辆定位方法较高的定位精度和基于V2V/V2I的交叉口冲突检测方法较高的安全性,能获得较低的交叉口车辆冲突率和较高的交叉口车辆通过数.     

粉土中单桩的水平位移研究

分别采用有限元软件和规范公式计算单桩在同一单层粉土、相同外荷载下的水平位移、土的弹性抗力及桩身弯矩和剪力,并比较两者差异。计算结果表明:当桩的长度小于30 m时,采用规范公式计算得到的单桩水平位移与有限元计算结果较为接近;当桩的长度大于30 m时,采用规范公式计算得到的单桩水平位移与有限元计算结果相差较大,桩长越大,两种方法计算结果之差越大。另外,大于30 m的长桩、超长桩的桩身内力和土的横轴向弹性抗力的理论计算结果与有限元模拟结果均有较大差距。     

含特殊负荷的配电网分层故障定位方法

特殊负荷接入配电网，增强了电源、负荷与电网之间的互动性，对故障定位提出了更高的要求，为此，提出了一种快速定位故障点的分层定位方法. 首先分析基于遗传算法的单层含特殊负荷配电网故障定位的不完备性；其次在单层模型的理论基础上，提出改进量子免疫算法的区域定位方法和隐枚举法的区段定位方法；最后对所提模型和基于单一智能算法的单层模型进行了对比仿真实验. 结果表明:与遗传算法、免疫算法和改进量子免疫算法构建的单层定位模型相比，所提分层定位方法大大简化了故障辨识模型的复杂度，在提高定位效率的同时保证了定位的容错性和稳定性，可将故障搜索维度降低69%，故障定位耗时在1 s以内，故障辨识率达到100%.      

GPS非差精密解算软件PLAOD及其性能分析

PLAOD (precise location and orbit determination)是西南交通大学自主研发的GPS非差精密定位定轨软件.该软件目前能够处理GPS观测数据，具有高精度定位、大气反演和低轨卫星轨道确定功能.本文在介绍PLAOD相关理论的基础之上对其性能进行了分析.利用多组GPS观测数据进行测试，通过与IGS (international GNSS service)等相关机构精密产品对比，PLAOD具备如下性能：静态定位精度可达毫米级；动态定位精度可达厘米级；静态对流层天顶延迟的估计精度通常优于1 cm，动态对流层天顶延迟的估计精度在2 cm以内；电离层天顶延迟估计结果与IGS的IONEX (ionosphere exchange)产品具有较高的吻合度；与JPL (jet propulsion laboratory)提供的简化动力学低轨卫星轨道相比，几何法确定轨道的准确度可达厘米级.     

IGS超快星历在对流层实时监测中的应用研究

通过比较广播星历和IGS（国际GPS服务机构）目前提供的3种精密星历的精度和时延性，得出只有超快星历（IGU）才能满足对流层监测的时间要求．根据实际数据进一步分析了超快星历卫星轨道和卫星钟差的精度，提出了利用轨道松弛联合轨道质量指数加权的方法，并利用四川GPS连续观测网（GPSNOS）的实测数据进行了检验．结果表明，此方法可以解决IGU中的“病态”卫星问题，从而使IGU能有效地用于对流层实时监测．     

定位技术在工程测量和海洋大地测量方面的应用

GPS是一种全天候的、高精度的连续定位系统.文中扼要地说明了它在工程测量和海洋大地测量中的应用前景.     

惰性气体系统在油船中的应用及污染防治

原油洗舱是防止油船残油污染海洋的主要措施之一,而惰性气体系统是原油洗舱系统中必须设置的一套系统。文章对惰性气体的来源及其系统的使用原理作了介绍,并对惰性气体可能造成的污染及预防措施进行了探讨。     

一种车载GPS系统坐标转换公式及其应用

从理论上探讨了对车载GPS坐标转换的高斯正算公式及相应的坐标转换过程,对实际的车辆导航和实时监控系统中用到的坐标转换公式作了一些合理的简化,并对这些简化公式的有效性及适用性进行了相应论证。认为GPS车辆整体动态定位精度更多地依赖于系统硬件设备能的动态定位精度,坐标转换产生的误差只要不对整体动态定位精度造成显著影响,应尽可能采用简化公式进行计算。     

基于卡尔曼滤波的GPS/DR导航信息融合方法

为了有效地实现GPS/DR(Global Positioning System/Dead Reckoning)组合导航系统的信息融合,提高GPS/DR组合导航系统的精度和可靠性,分析了传统的利用全球定位系统(GPS)与航位推算系统(DR)跟踪车辆位置方法的特点,结合GPS和航位推算DR两种定位方式的优点,在车辆定位技术中采用GPS/DR组合定位技术,构建了基于卡尔曼滤波技术的自适应联合卡尔曼滤波器,使用Matlab软件工具进行了计算机仿真验证,从软件集成的角度探讨了GPS/DR组合定位技术的串口通信等关键技术的软件实现问题,给出了GPS单独导航、DR单独导航和GPS/DR组合导航三种工作状态下的位置误差。从对比中可以看出,组合系统能在任何情况下实现车辆的实时、可靠、准确的定位,定位误差最小,同时还可以减小甚至消除推算定位系统随时间积累的误差。     

基于车路协同的车辆定位算法研究

为解决道路交叉口车辆由于定位信号缺失或者延迟引起的车辆定位偏差较大的问题,提出了基于车路协同的协同地图匹配算法（cooperative map-matching,CMM）. 首先利用扩展Kalman滤波（extended Kalman filter,EKF）融合GPS与车载航位推算系统（vehicular dead reckoning,DR）信息作为协同地图匹配的预先定位;然后基于短程通讯技术实现车辆信息的交换与共享,在电子地图的基础上,利用道路约束实现车辆进一步定位. 为了验证算法的有效性,搭建了模拟真实场景的仿真环境进行实验. 研究结果表明:采用EKF融合GPS/DR数据的交叉口车辆定位平均偏差为9.09 m,相比GPS 的14.31 m,定位偏差减小30.87%;采用CMM算法的交叉口车辆,当参与CMM车辆数为7时,平均位置偏差为4.5 m,参与CMM车辆数为10辆时,平均位置偏差为2.75 m,相比EKF定位偏差减小69.74%.      

GNSS卫星导航地基增强系统与位置云服务关键技术

针对地基增强系统自主研发了高精度增强参考站网络位置服务平台,通过与国际上代表性的平台系统比测,结果表明:网络RTK服务的初始化时间基本一致,相同测试点两个系统的精度相当,均实现了厘米级的RTK定位.北斗与GPS联合数据处理结果表明:联合解的57条基线在X、Z方向均优于1 mm,Y方向优于2 mm.与北斗和GPS单独解算相比,联合解算分别有55条和53条基线精度得到了改善,占总体的96.5%和93.0%.针对大规模CORS网络的多模GNSS数据融合、处理与位置服务问题,提出了建立位置无关服务和资源池的位置云服务的思想,实现数据处理与分析能力共享、多样性服务、广域无缝定位连接,为广域分布式CORS网络的信息获取、共享、处理和分析等提供了全新的理论基础.      

相位平滑伪距差分技术在北斗定位中的应用探讨

为提高北斗卫星导航系统的定位精度和稳定性,研究载波相位平滑伪距差分定位技术。推导伪距差分和载波相位平滑伪距的Hatch公式,利用实测的北斗数据进行单频和双频载波相位平滑伪距,将平滑后的伪距用于差分定位,并对实测数据进行算法验证。结果表明:经过载波相位平滑后的北斗码伪距定位精度和稳定性,较未平滑的数据可得到明显改善;北斗卫星导航系统的相位平滑伪距差分技术定位精度可达到其在GPS应用中的同等效果,无明显差距。     

基于出租车GPS数据的路段平均速度估计模型

为了解决现有基于GPS数据的路段平均速度估计模型应用条件苛刻、难以满足低成本和高精度信息需求问题,考虑不同类型GPS车辆运行特征,设计了两个基于出租车GPS数据估计路段平均速度的改进模型.基于两个改进模型,设计了路段平均速度的融合估计方法.用某城市局部路网的出租车GPS数据验证两个改进模型,并与传统模型进行了对比分析....